Северный и Южный полюса мира — это две точки на небе, где бесконечно протяженная ось вращения Земли пересекает небесную сферу . Северный и южный полюса мира постоянно появляются прямо над головой наблюдателям на Северном и Южном полюсах Земли соответственно. Когда Земля вращается вокруг своей оси, два небесных полюса остаются неподвижными на небе, а все остальные небесные точки кажутся вращающимися вокруг них, совершая один оборот в день (строго, за звездный день ).
Небесные полюса также являются полюсами небесной экваториальной системы координат , то есть они имеют склонение +90 градусов и -90 градусов (для северного и южного полюсов мира соответственно). Несмотря на кажущееся фиксированное положение, небесные полюса в долгосрочной перспективе на самом деле не остаются постоянно фиксированными на фоне звезд. Из-за явления, известного как прецессия равноденствий , полюса очерчивают на небесной сфере круги с периодом около 25 700 лет. Ось Земли также подвержена другим сложным движениям, которые заставляют небесные полюса слегка смещаться в течение циклов различной длины (см. Нутацию , полярное движение и осевой наклон ). Наконец, в течение очень длительных периодов времени из-за собственного движения звезд изменяются положения самих звезд . Чтобы принять во внимание такое движение, в определениях небесных полюсов указывается эпоха , определяющая дату оси вращения; J2000.0 — текущий стандарт.
Аналогичная концепция применима и к другим планетам: небесные полюса планеты — это точки на небе, где проекция оси вращения планеты пересекает небесную сферу. Эти точки различаются, поскольку оси разных планет ориентированы по-разному (видимое положение звезд также немного меняется из-за эффектов параллакса ). [1]
Северный полюс мира в настоящее время находится в пределах одного градуса от яркой звезды Полярной звезды (названной от латинского stella Polaris , что означает « полярная звезда »). Это делает Полярную звезду, в просторечии известную как «Полярная звезда», полезной для навигации в Северном полушарии : она не только всегда находится над северной точкой горизонта, но и угол ее высоты всегда (почти) равен географической широте наблюдателя ( хотя его, конечно, можно увидеть только из мест Северного полушария).
Полярная звезда находится вблизи северного полюса мира лишь небольшую часть 25700-летнего цикла прецессии. Это будет оставаться хорошим приближением в течение примерно 1000 лет, к тому времени полюс переместится ближе к Альраю ( Гамма Цефея ). Примерно через 5500 лет полюс сместится вблизи положения звезды Альдерамин (Альфа Цефеи), а через 12 000 лет Вега (Альфа Лиры) станет «Полярной звездой», правда, это будет примерно на шесть градусов от истинного. северный полюс мира.
Чтобы найти Полярную звезду, из точки в северном полушарии повернитесь лицом на север и найдите астеризмы Большой Медведицы (Плуг) и Малой Медведицы . Глядя на «чашечную» часть Большой Медведицы, представьте, что две звезды на внешнем крае чаши образуют линию, направленную вверх из чаши. Эта линия указывает прямо на звезду на кончике ручки Малой Медведицы. Эта звезда — Полярная звезда, Полярная звезда. [2]
Южный полюс мира виден только из Южного полушария . Оно лежит в тусклом созвездии Октана , Октанте. Сигма Октантис идентифицируется как южная полярная звезда, находящаяся на расстоянии более одного градуса от полюса, но при звездной величине 5,5 она едва видна в ясную ночь.
Южный полюс мира можно расположить по Южному Кресту (Кресту) и двум его «указательным» звездам α Центавра и β Центавра . Нарисуйте воображаемую линию от γ Crucis до α Crucis — двух звезд на крайних концах длинной оси креста — и проследите по этой линии через небо. Либо пройдите расстояние в четыре с половиной раза больше длинной оси в направлении узкого конца точек пересечения, либо соедините две указательные звезды линией, разделите эту линию пополам, затем под прямым углом нарисуйте еще одну воображаемую линия через небо, пока не встретится с линией Южного Креста. Эта точка находится в 5 или 6 градусах от южного полюса мира. Между Крестом и самим полюсом лежит очень мало ярких звезд, хотя созвездие Муска довольно легко распознается непосредственно под Крестом.
Второй метод использует Канопус (вторую по яркости звезду на небе) и Ахернар . Создайте большой равносторонний треугольник , используя эти звезды в двух углах. Но куда должен идти третий угол? Она может находиться по обе стороны от линии, соединяющей Ахернар и Канопус, и неправильная сторона не приведет к полюсу. Чтобы найти правильную сторону, представьте, что Арчернар и Канопус являются точками на окружности. Третий угол равностороннего треугольника также будет находиться на этом круге. Угол следует располагать по часовой стрелке от Ахернара и против часовой стрелки от Канопуса. Третий воображаемый угол будет южным полюсом мира. Если сделать обратное, точка приземлится в середине Эридана , который не находится на полюсе. Если Канопус еще не поднялся, Альфа Павонис второй величины также может быть использована для формирования треугольника с Ахернаром и полюсом. В этом случае идите против часовой стрелки от Ахернара, а не по часовой стрелке, образуйте треугольник с Канопусом, и третья точка, полюс, откроется. Неверный путь приведет к Водолею, который находится очень далеко от полюса мира.
Третий метод лучше всего подходит для безлунных и ясных ночей, так как он использует два слабых «облака» на южном небе . В книгах по астрономии они отмечены как Большие и Малые Магеллановы Облака (БМО и ММО). Эти «облака» на самом деле являются карликовыми галактиками вблизи Млечного Пути . Составьте равносторонний треугольник, третья точка которого — южный полюс мира. Как и раньше, SMC, LMC и полюс будут точками равностороннего треугольника на воображаемой окружности. Полюс следует располагать по часовой стрелке от SMC и против часовой стрелки от LMC. Если вы пойдете в неправильном направлении, вы попадете в созвездие Часов .
Линия от Сириуса , самой яркой звезды на небе, через Канопус, вторую по яркости, продолжалась на том же расстоянии и приземлилась в пределах пары градусов от полюса. Другими словами, Канопус находится на полпути между Сириусом и полюсом.
